Eu me encontrei tentando alcançar exatamente o mesmo objetivo várias vezes ao lidar com fluxos de transporte MPEG que foram divididos em várias partes pelo dispositivo de gravação.
O principal problema é que, dados dois arquivos consecutivos, a área sobreposta nunca é exatamente idêntica em ambos, já que algum tipo de cabeçalho é sempre anexado a cada arquivo. Então, basicamente, nenhuma das ferramentas de mesclagem existentes funcionou para mim.
No final, usei um editor hexadecimal simples, como o @TrojanName sugeriu, mas logo achei esse processo manual muito demorado e propenso a erros. Por isso, decidi escrever uma pequena ferramenta chamada binmerge
que faz isso automaticamente.